一种机械手的制作方法

本发明涉及机械设备设计技术领域，尤其设计一种机械手。

背景技术：

随着社会的进步，制造业发展迅猛，自动化、机械化要求越来越高。在工业生产制造中，机械手的发展尤为迅速。机械手主要用于搬运，上下料，助力等功能。目前，各类机械手的发明已经很多，但较多机械手的结构复杂，抓取时平稳性一般，对于一些精度要求高的器械、仪器的抓取也有所欠缺。

技术实现要素：

本发明为克服现有技术存在的不足之处，提供一种机械手，以期能解决普通当前技术中结构复杂，抓取平稳性较低等问题，从而提高机械手的抓取精度，降低机械手的复杂度。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种机械手的特点包括：基座、底盖、机械手爪臂；在所述基座的中心位置处设置有电机，在所述电机的轴上，且处于所述基座的上方设置有大齿轮；在所述大齿轮的周围设置有与其相啮合的若干个小齿轮和法兰盘Ⅱ，且所述法兰盘Ⅱ与小齿轮为一体结构，并固定在所述基座上；所述若干个小齿轮的内圈螺纹结构分别与滚轮丝杠相连接，且所述滚轮丝杠贯穿所述基座；在处于所述基座下方的滚轮丝杠一侧设置有一排滚轮；所述一排滚轮与所述机械手爪臂一面的滑槽相配合；所述机械手爪臂的另一面设置固定基座Ⅱ及固定杆；在所述底盖的底部设置有通槽、一对轴承座和固定基座Ⅰ；所述机械手爪臂穿过所述通槽，并在所述底盖的下方形成抓取结构；所述固定杆固定在所述一对轴承座上，并在所述固定杆的两端设置有轴承；所述固定基座Ⅱ与所述固定基座Ⅰ之间设置有限位限位弹簧；

所述机械手是以所述电机驱动所述大齿轮转动，并带动所述若干个小齿轮配合转动，使得所述滚轮丝杠能上下移动，并带动所述一排滚轮在所述滑槽内移动，从而使得所述机械手爪臂能绕着所述固定杆转动，并实现抓取动作。

本发明所述的一种机械手的特点也在于，所述一排滚轮中每个滚轮的外切线分别与所述机械手爪臂上滑槽所在面的运动轨迹相平行。

在所述基座上设置有一顶盖，所述顶盖的内腔设置有若干个圆孔，并分别与所述滚轮丝杠相配合；在所述顶盖上设置有法兰盘Ⅰ；所述机械手是通过所述法兰盘Ⅰ与外部机体相连接。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明主要以四组抓取机构及传动机构组成，配以一个驱动电机即可运转；整体结构简单紧凑，降低了机械手的质量，也减少了能耗，同时，材料的减少加工、装配时更为方便；

2、本发明的传动机构中，齿轮传动以及滚轮丝杠传动均为稳定性高的传动结构，滚轮丝杠底部具有规律排列的滚轮结构，使得机械手爪臂在转动的过程中，其一侧的滑槽更好地与滚轮相切，避免了传动过程中力的突变；此外，顶盖设置的圆孔限制了滚轮丝杠除Y轴移动、转动外的其他自由度，最后配合限位弹簧对机械手爪臂的限制，使机械手在完成抓取动作时具有较高的稳定性；

3、本发明驱动装置相对较少，仅需一个电机带动齿轮转动，减少了需要多个电机带动协同工作时可能产生的手爪做抓取动作的不同步性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的隐去外壳后内部传动及抓取部分的结构示意图；

图3为本发明的传动结构中的小齿轮部分及滚轮丝杠的结构示意图；

图4为本发明的传动结构下半部分结构示意图；

图5为本发明的机械手爪臂上部分的结构示意图；

图6为本发明的顶盖的结构示意图。

图中标号为：1：基座、2：顶盖、3：法兰盘Ⅰ、4：底盖、5：机械手爪臂、6：滚轮丝杠、7：小齿轮、8：法兰盘Ⅱ、9：螺钉、10：大齿轮、11：电机、12：滚轮、13：固定基座Ⅰ、14：轴承座、15：通槽、16：滑槽、17：限位弹簧、18：固定基座Ⅱ、19：固定杆、20：轴承、21：圆孔。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明进一步地说明。

参见图1，本实施例的一种机械手，包括：基座1、顶盖2、法兰盘Ⅰ3、底盖4、机械手爪臂5；共4个主要结构，基座1上为顶盖2，基座1下为底盖4以及机械手爪部分。基座1上设置有多个螺纹孔及光控，用以与其他部件进行连接固定。

参见图2、图3，本实施例的一种机械手，在基座1的中心位置处设置有电机11，电机11的位置位于基座1下方；电机11的轴穿过基座1，在其轴上，且处于基座1的上方设置有大齿轮10；在大齿轮10的周围设置有与其相啮合的若干个小齿轮7和法兰盘Ⅱ8，且法兰盘Ⅱ8与小齿轮7为一体结构，此结构通过法兰盘Ⅱ8上的若干个螺纹孔通过螺钉9固定在基座1上；注意，在安装大小齿轮的过程中要保证大小齿轮啮合的准确性，先安装大齿轮10，再依次安装小齿轮7。若干个小齿轮7的内圈螺纹结构分别与滚轮丝杠6相连接，且滚轮丝杠6贯穿基座1，此处在安装时需要将滚轮丝杠6与机械手爪臂5一侧的滑槽16对正，避免安装误差造成的摩擦，降低抓取稳定性；在处于基座1下方的滚轮丝杠6一侧设置有一排滚轮12；一排滚轮12与机械手爪臂5一面的滑槽16相配合；一排滚轮12中每个滚轮的外切线分别与机械手爪臂5上滑槽16所在面的运动轨迹相平行。

参见图4、图5，本实例的一种机械手，机械手爪臂5的另一面设置固定基座Ⅱ18及固定杆19；在底盖4的底部设置有通槽15、一对轴承座14和固定基座Ⅰ13；机械手爪臂5穿过通槽15，并在底盖4的下方形成抓取结构；固定杆19固定在一对轴承座14上，并在固定杆19的两端设置有轴承20；固定基座Ⅱ18与固定基座Ⅰ13之间设置有限位限位弹簧17；限位弹簧17的设置可使机械手爪臂5在绕轴承座14转动时更为平稳，同时弹簧拉住机械手爪臂5，也起到了限位作用。

参见图6，本实例的一种机械手，基座1上设置的顶盖2，顶盖2的内腔设置有若干个圆孔21，并分别与滚轮丝杠6相配合；在顶盖2上设置有法兰盘Ⅰ3；机械手是通过法兰盘Ⅰ3与外部机体相连接。

本实施例的工作流程如下：

参见图2、图4，当需要进行抓取物品时，电机11正传，带动大齿轮10逆时针转动，并带动若干个小齿轮7顺时针转动，小齿轮7内圈与滚轮丝杠6配合，使得滚轮丝杠6向下移动，滚轮丝杠6下方的一排滚轮12同时在滑槽16中滚动，并产生向下的推力，使得机械爪臂5绕轴承座14进行转动；当机械手爪臂5上半部分垂直于基座时，电机停止转动，机械手形成抓取动作；当需要放置物品时，电机反转，反向进行上述动作即可将物品放置。